⑴ 路由器和交換機的區別
一、指代不同
1、路由器:是連接兩個或多個網路的硬體設備,在網路間起網關的作用,是讀取每一個數據包中的地址然後決定如何傳送的專用智能性的網路設備。
2、交換機:是一種用於電(光)信號轉發的網路設備。
二、功能不同
1、路由器:最主要的功能可以理解為實現信息的轉送。把這個過程稱之為定址過程。因為在路由器處在不同網路之間,但並不一定是信息的最終接收地址。所以在路由器中, 通常存在著一張路由表。
2、交換機:交換機有帶寬很高的內部交換矩陣和背部匯流排,並且這個背部匯流排上掛接了所有的埠,通過內部交換矩陣,就能夠把數據包直接而迅速地傳送到目的節點而非所有節點, 這樣就不會浪費網路資源,從而產生非常高的效率。
三、特點不同
1、路由器:核心是背板,高效率的背板有助於提高路由器的性能。由於傳統的共享匯流排式背板無法滿足路由器的需要,所以採用結構可以用不同技術實現的交換式背板。
2、交換機:交換機在同一時刻可進行多個埠對之間的數據傳輸。每一埠都可視為獨立的物理網段(註:非IP網段),連接在其上的網路設備獨自享有全部的帶寬,無須同其他設備競爭使用。
⑵ 路由器什麼樣子
路由器的作用:
路由器
要解釋路由器的概念,首先要介紹什麼是路由。所謂「路由」,是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作,而路由器,正是執行這種行為動作的機器,它的英文名稱為Router。
簡單的講,路由器主要有以下幾種功能:
第一,網路互連,路由器支持各種區域網和廣域網介面,主要用於互連區域網和廣域網,實現不同網路互相通信;
第二,數據處理,提供包括分組過濾、分組轉發、優先順序、復用、加密、壓縮和防火牆等功能;
第三,網路管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。
為了完成「路由」的工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據--路由表(Routing Table),供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的,也可以由系統動態修改,可以由路由器自動調整,也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念,那就是:靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態(static)路由表,一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的,它不會隨未來網路結構的改變而改變。動態(Dynamic)路由表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議(Routing Protocol)提供的功能,自動學習和記憶網路運行情況,在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。
為了簡單地說明路由器的工作原理,現在我們假設有這樣一個簡單的網路。如圖所示,A、B、C、D四個網路通過路由器連接在一起。
現在我們來看一下在如圖所示網路環境下路由器又是如何發揮其路由、數據轉發作用的。現假設網路A中一個用戶A1要向C網路中的C3用戶發送一個請求信號時,信號傳遞的步驟如下:
第1步:用戶A1將目的用戶C3的地址C3,連同數據信息以數據幀的形式通過集線器或交換機以廣播的形式發送給同一網路中的所有節點,當路由器A5埠偵聽到這個地址後,分析得知所發目的節點不是本網段的,需要路由轉發,就把數據幀接收下來。
第2步:路由器A5埠接收到用戶A1的數據幀後,先從報頭中取出目的用戶C3的IP地址,並根據路由表計算出發往用戶C3的最佳路徑。因為從分析得知到C3的網路ID號與路由器的C5網路ID號相同,所以由路由器的A5埠直接發向路由器的C5埠應是信號傳遞的最佳途經。
第3步:路由器的C5埠再次取出目的用戶C3的IP地址,找出C3的IP地址中的主機ID號,如果在網路中有交換機則可先發給交換機,由交換機根據MAC地址表找出具體的網路節點位置;如果沒有交換機設備則根據其IP地址中的主機ID直接把數據幀發送給用戶C3,這樣一個完整的數據通信轉發過程也完成了。
從上面可以看出,不管網路有多麼復雜,路由器其實所作的工作就是這么幾步,所以整個路由器的工作原理基本都差不多。當然在實際的網路中還遠比上圖所示的要復雜許多,實際的步驟也不會像上述那麼簡單,但總的過程是這樣的。
增加路由器涉及的基本協議
路由器英文名稱為Router,是一種用於連接多個網路或網段的網路設備。這些網路可以是幾個使用不同協議和體系結構的網路(比如互聯網與區域網),可以是幾個不同網段的網路(比如大型互聯網中不同部門的網路),當數據信息從一個部門網路傳輸到另外一個部門網路時,可以用路由器完成。現在,家庭區域網也越來越多地採用路由器寬頻共享的方式上網。
路由器在連接不同網路或網段時,可以對這些網路之間的數據信息進行「翻譯」,然後「翻譯」成雙方都能「讀」懂的數據,這樣就可以實現不同網路或網段間的互聯互通。同時,它還具有判斷網路地址和選擇路徑的功能以及過濾和分隔網路信息流的功能。目前,路由器已成為各種骨幹網路內部之間、骨幹網之間以及骨幹網和互聯網之間連接的樞紐。
NAT:全稱Network Address Translation(網路地址轉換),路由器通過NAT功能可以將區域網內部的IP地址轉換為合法的IP地址並進行Internet的訪問。比如,區域網內部有個IP地址為192.168.0.1的計算機,當然通過該IP地址可以和內網其他的計算機通信;但是如果該計算機要訪問外部Internet網路,那麼就需要通過NAT功能將192.168.0.1轉換為合法的廣域網IP地址,比如210.113.25.100。
DHCP:全稱Dynamic Host Configuration Protocol(動態主機配置協議),通過DHCP功能,路由器可以為網路內的主機動態指定IP地址,而不需要每個用戶去設置靜態IP地址,並將TCP/IP配置參數分發給區域網內合法的網路客戶端。
DDNS:全稱Dynamic Domain Name Server(動態域名解析系統),通常稱為「動態DNS」,因為對於普通的寬頻上網使用的都是ISP(網路服務商)提供的動態IP地址。如果在區域網內建立了某個伺服器需要Internet用戶進行訪問,那麼,可以通過路由器的DDNS功能將動態IP地址解析為一個固定的域名,比如www.cpcw.com,這樣Internet用戶就可以通過該固定域名對內網伺服器進行訪問。
PPPoE:全稱PPP over Ethernet(乙太網上的點對點協議),通過PPPoE技術,可以讓寬頻數據機(比如ADSL Modem)用戶獲得寬頻網的個人身份驗證訪問,能為每個用戶創建虛擬撥號連接,這樣就可以高速連接到Internet。路由器具備該功能,可以實現PPPoE的自動撥號連接,這樣與路由器連接的用戶可以自動連接到Internet。
ICMP:全稱Internet Control Message Protocol(Internet控制消息協議),該協議是TCP/IP協議集中的一個子協議,主要用於在主機與路由器之間傳遞控制信息,包括報告錯誤、交換受限控制和狀態信息等。
總的來說,路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面:
(1)工作層次不同
最初的的交換機是工作在OSI/RM開放體系結構的數據鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網路層。由於交換機工作在OSI的第二層(數據鏈路層),所以它的工作原理比較簡單,而路由器工作在OSI的第三層(網路層),可以得到更多的協議信息,路由器可以做出更加智能的轉發決策。
(2)數據轉發所依據的對象不同
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網路的ID號(即IP地址)來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟體中實現的,描述的是設備所在的網路,有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網路地址。MAC地址通常是硬體自帶的,由網卡生產商來分配的,而且已經固化到了網卡中去,一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網路管理員或系統自動分配。
(3)傳統的交換機只能分割沖突域,不能分割廣播域;而路由器可以分割廣播域
由交換機連接的網段仍屬於同一個廣播域,廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播,在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域,廣播數據不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN功能,也可以分割廣播域,但是各子廣播域之間是不能通信交流的,它們之間的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火牆的服務
路由器僅僅轉發特定地址的數據包,不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網路數據包的傳送,從而可以防止廣播風暴。
交換機一般用於LAN-WAN的連接,交換機歸於網橋,是數據鏈路層的設備,有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用於WAN-WAN之間的連接,可以解決異性網路之間轉發分組,作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組,然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路,並採用不同協議。相比較而言,路由器的功能較交換機要強大,但速度相對也慢,價格昂貴,第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣泛應用。
目前個人比較多寬頻接入方式就是ADSL,因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現在購買的ADSL貓大多具有路由功能(很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了,因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的,啟用DHCP。打開ADSL的路由功能),如果個人上網或少數幾台通過ADSL本身就可以了,如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機。考慮到如今集線器與交換機的 價格相差十分小,不是特殊的原因,請購買一個交換機。不必去追求高價,因為如今產品同質化十分嚴重,我最便宜的交換機現在沒有任 何問題。給你一個參考報價,建議你購買一個8口的,以滿足擴充需求,一般的價格100元左右。接上交換機,所有電腦再接到交換機上就行了。餘下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換機的介面,將貓的網線插入uplink介面。然後設置路由功能,DHCP等, 就可以共享上網了。
看完以上的解說讀者應該對交換機、集線器、路由器有了一些了解,目前的使用主要還是以交換機、路由器的組合使用為主,具體的組合方式可根據具體的網路情況和需求來確定。
路由器是互聯網路中必不可少的網路設備之一,路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備,它能將不同網路或網段之間的數據信息進行「翻譯」,以使它們能夠相互「讀」懂對方的數據,從而構成一個更大的網路。 路由器有兩大典型功能,即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等,一般由特定的硬體來完成;控制功能一般用軟體來實現,包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。
參考文獻:http://ke..com/view/1360.htm
⑶ 路由器長什麼樣子
路由器是鏈接網際網路中各個區域網和廣域網的設備,會根據信道的情況自動選擇最佳路徑按前後順序發射信號。
⑷ 無線路由器長什麼樣
無線路由器和普通路由器外觀相差不大,不同的是無線路由器帶有信號發射天線。
無線路由器是應用於用戶上網、帶有無線覆蓋功能的路由器。
無線路由器可以看作一個轉發器,將家中牆上接出的寬頻網路信號通過天線轉發給附近的無線網路設備(筆記本電腦、支持wifi的手機以及所有帶有WIFI功能的設備)。
市場上流行的無線路由器一般都支持專線xdsl/ cable,動態xdsl,pptp四種接入方式,它還具有其它一些網路管理的功能,如dhcp服務、nat防火牆、mac地址過濾、動態域名等等功能。市場上流行的無線路由器一般只能支持15-20個以內的設備同時在線使用。現在已經有部分無線路由器的信號范圍達到了300米。
⑸ 路由器長啥樣給個圖
路由器是連接兩個或多個網路的硬體設備,在網路間起網關的作用,是讀取每一個數據包中的地址然後決定如何傳送的專用智能性的網路設備。它能夠理解不同的協議,例如某個區域網使用的乙太網協議,網際網路使用的TCP/IP協議。這樣,路由器可以分析各種不同類型網路傳來的數據包的目的地址,把非TCP/IP網路的地址轉換成TCP/IP地址,或者反之;再根據選定的路由演算法把各數據包按最佳路線傳送到指定位置。所以路由器可以把非TCP/ IP網路連接到網際網路上。
中文名
路由器
外文名
Router
別名
網關設備
功能
定址
路由選擇
靜態路由和動態路由
快速
導航
原理作用功能分類路由器的主要技術發展趨勢安全隱患安全防護措施無線路由器
簡介
路由器又可以稱之為網關設備。路由器就是在OSI/RM中完成的網路層中繼以及第三層中繼任務,對不同的網路之間的數據包進行存儲、分組轉發處理,其主要就是在不同的邏輯分開網路。而數據在一個子網中傳輸到另一個子網中,可以通過路由器的路由功能進行處理。在網路通信中,路由器具有判斷網路地址以及選擇IP路徑的作用,可以在多個網路環境中,構建靈活的鏈接系統,通過不同的數據分組以及介質訪問方式對各個子網進行鏈接。路由器在操作中僅接受源站或者其他相關路由器傳遞的信息,是一種基於網路層的互聯設備。[1]
路由器通常位於網路層,因而路由技術也是與網路層相關的一門技術, 路由器與早期的網橋相比有很多的變化和不同。 通常而言,網橋的局限性比較大,它只能夠連通數據鏈路層相同或者類似的網路,不能夠連接數據鏈路層之間有著較大差異的網路。但是路由器卻不同,它打破了這個局限,能夠連接任意的兩種不同的網路,但是這兩種不同的網路之間要遵守一個原則,就是使用相同的網路層協議,這樣才能夠被路由器連接。 路由技術簡單來說就是對網路上眾多的信息進行轉發與交換的一門技術,具體來說,就是通過互聯網路將信息從源地址傳送到目的地址。路由技術這幾年來也取得了不錯的發展和進步,特別是第五代路由器的出現,滿足了人們對數據、語音和圖像的綜合應用,逐漸被大多數家庭網路所選擇並且廣泛被使用。 除此之外,這幾年來,我國的路由技術越來越成熟,同時也結合了當代的智能化技術,使得人們在使用路由技術的過程中能夠體會到快捷、快速的效果,從而推動和促進互聯網和網路技術的發展。[2]
路由器是互聯網的主要結點設備。路由器通過路由決定數據的轉發。轉發策略稱為路由選擇(routing),這也是路由器名稱的由來。作為不同網路之間互相連接的樞紐,路由器系統構成了基於TCP/IP的國際互聯網路Internet 的主體脈絡,也可以說,路由器構成了Internet的骨架。它的處理速度是網路通信的主要瓶頸之一,它的可靠性則直接影響著網路互連的質量。因此,在園區網、地區網、乃至整個Internet研究領域中,路由器技術始終處於核心地位,其發展歷程和方向,成為整個Internet研究的一個縮影。在當前我國網路基礎建設和信息建設方興未艾之際,探討路由器在互連網路中的作用、地位及其發展方向,對於國內的網路技術研究、網路建設,以及明確網路市場上對於路由器和網路互連的各種似是而非的概念,都有重要的意義。
原理
網路中的設備相互通信主要是用它們的IP地址,路由器只能根據具體的IP地址來轉發數據。IP地址由網路地址和主機地址兩部分組成。在Internet中採用的是由子網掩碼來確定網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣都是32位的,並且這兩者是一一對應的,子網掩碼中「1」對應IP地址中的網路地址,「0」對應的是主機地址,網路地址和主機地址就構成了一個完整的IP地址。在同一個網路中,IP地址的網路地址必須是相同的。計算機之間的通信只能在具有相同網路地址的IP地址之間進行,如果想要與其他網段的計算機進行通信,則必須經過路由器轉發出去。不同網路地址的IP地址是不能直接通信的,即便它們距離非常近,也不能進行通信。路由器的多個埠可以連接多個網段,每個埠的IP地址的網路地址都必須與所連接的網段的網路地址一致。不同的埠它的網路地址是不同的,所對應的網段也是不同的,這樣才能使各個網段中的主機通過自己網段的IP地址把數據發送到路由器上。[3]
傳輸介質
路由器分本地路由器和遠程路由器,本地路由器是用來連接網路傳輸介質的,如光纖、同軸電纜、雙絞線;遠程路由器是用來連接遠程傳輸介質,並要求相應的設備,如電話線要配數據機,無線要通過無線接收機、發射機。
結構
電源介面(POWER):介面連接電源。
復位鍵(RESET):此按鍵可以還原路由器的出廠設置。
貓(MODEM)或者是交換機與路由器連介面(WAN):此介面用一條網線與家用寬頻數據機(或者與交換機)進行連接。
電腦與路由器連介面(LAN1~4):此介面用一條網線把電腦與路由器進行連接。
啟動過程
作為路由器來講,也有一個類似於我們PC系統中BIOS一樣作用的部分,叫做MiniIOS。MiniIOS可以使我們在路由器的FLASH中不存在ISO時,先引導起來,進入恢復模式,來使用TFTP或X-MODEM等方式去給FLASH中導入ISO文件。所以,路由器的啟動過程應該是這樣的:
路由器在加電後首先會進行POST,Power On Self Test (上電自檢,對硬體進行檢測的過程)。
POST完成後,首先讀取ROM里的BootStrap程序進行初步引導。
初步引導完成後,嘗試定位並讀取完整的ISO鏡像文件。在這里,路由器將會首先在FLASH中查找ISO文件,如果找到了ISO文件的話,那麼讀取ISO文件,引導路由器。
如果在FLASH中沒有找到ISO文件的話,那麼路由器將會進入BOOT模式,在BOOT模式下可以使用TFTP上的ISO文件。或者使用TFTP/X-MODEM來給路由器的FLASH中傳一個ISO文件(一般我們把這個過程叫做灌ISO)。傳輸完畢後重新啟動路由器,路由器就可以正常啟動到CLI模式。
當路由器初始化完成ISO文件後,就會開始在NVRAM中查找STARTUP-CONFIG文件,STARTUP-CONFIG叫做啟動配置文件。該文件里保存了我們對路由器所做的所有的配置和修改。當路由器找到了這個文件後,路由器就會載入該文件里的所有配置,並且根據配置來學習、生成、維護路由表,並將所有的配置載入到RAM(路由器的內存)里後,進入用戶模式,最終完成啟動過程。
如果在NVRAM里沒有STARTUP-CONFIG文件,則路由器會進入詢問配置模式,也就是俗稱的問答配置模式,在該模式下所有關於路由器的配置都可以以問答的形式進行配置。不過一般情況下我們基本上是不用這樣的模式的。我們一般都會進入CLI(Comman Line Interface)命令行模式後對路由器進行配置。
作用功能
路由器最主要的功能可以理解為實現信息的轉送。因此,我們把這個過程稱之為定址過程。因為在路由器處在不同網路之間,但並不一定是信息的最終接收地址。所以在路由器中, 通常存在著一張路由表。根據傳送網站傳送的信息的最終地址,尋找下一轉發地址,應該是哪個網路。其實深入簡出的說,就如同快遞公司來發送郵件。郵件並不是瞬間到達最終目的地,而是通過不同分站的分揀,不斷的接近最終地址,從而實現郵件的投遞過程的。路由器定址過程也是類似原理。通過最終地址,在路由表中進行匹配,通過演算法確定下一轉發地址。這個地址可能是中間地址,也可能是最終的到達地址。[4]
路由器的功能就是將不同的子網之間的數據進行傳遞。 具體功能有以下幾點:
(1)實現IP、TCP、UDP、ICMP等網路的互連。
(2)對數據進行處理。收發數據包,具有對數據的分組過濾、復用、加密、壓縮及防護牆等各項功能。
(3)依據路由表的信息,對數據包下一傳輸目的地進行選擇。
(4) 進行外部網關協議和其他自治域之間拓撲信息的交換。
(5) 實現網路管理和系統支持功能。[5]
路由器工作的網路結構圖
連通不同的網路
從過濾網路流量的角度來看,路由器的作用與交換機和網橋非常相似。但是與工作在網路數據鏈路層,從物理上劃分網段的交換機不同,路由器使用專門的軟體協議從邏輯上對整個網路進行劃分。例如,一台支持IP協議的路由器可以把網路劃分成多個子網段,只有指向特殊IP地址的網路流量才可以通過路由器。對於每一個接收到的數據包,路由器都會重新計算其校驗值,並寫入新的物理地址。因此,使用路由器轉發和過濾數據的速度往往要比只查看數據包物理地址的交換機慢。但是,對於那些結構復雜的網路,使用路由器可以提高網路的整體效率。路由器的另外一個明顯優勢就是可以自動過濾網路廣播。總體上說,在網路中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機復雜很多。
信息傳輸
有的路由器僅支持單一協議,但大部分路由器可以支持多種協議的傳輸,即多協議路由器。由於每一種協議都有自己的規則,要在一個路由器中完成多種協議的演算法,勢必會降低路由器的性能。路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑,並將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見,選擇最佳路徑的策略即路由演算法是路由器的關鍵所在。為了完成這項工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據——路徑表(Routing Table),供路由選擇時使用。路徑表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的。
靜態路由
所使用的路徑選擇是預先在離線情況下計算好,並在網路啟動時被下載到路由器中的。它無法響應故障,靜態路由對於路由選擇已經很清楚的場合非常有用。[6]
動態路由
會改變它們的路由決策以便反映出拓撲結構的變化,通常也會反映出流量的變化情況。動態路由演算法在多個方面有所不同:獲取信息的來源不同,改變路徑的時間不同以及用於路由優化的度量不同。[6]
分類
(1)功能上可以劃分為:骨幹級、企業級和接入級路由器。骨幹級路由器數據吐量較大且重要,是企業級網路實現互連的關鍵。骨幹級路由器要求性能的高速度及高可靠性。 網路通常採用熱備份、雙電源和雙數據通路等技術來確保其可靠性。企業級路由器連接對象為許多終端系統,簡單且數據流量較小。[5]
(2)結構上可以劃分為:模塊化和非模塊化路由器。 模塊化路由器可以實現路由器的靈活配置,適應企業的業務需求;非模塊化路由器只能提供固定單一的埠。通常情況下,高端路由器是模塊化結構,低端路由器是非模塊化結構的。[5]
(3)按所處網路位置劃分為「邊界路由器」和「中間節點路由器」。在廣域網范圍內的路由器按其轉發報文的性能可以分為兩種類型,即邊界路由器和中間節點路由器。
⑹ 什麼是路由器長什麼樣
路由器(Router),是連接網際網路中各區域網、廣域網的設備,它會根據信道的情況自動選擇和設定路由,以最佳路徑,按前後順序發送信號。路由器是互聯網路的樞紐,"交通警察"。目前路由器已經廣泛應用於各行各業,各種不同檔次的產品已成為實現各種骨幹網內部連接、骨幹網間互聯和骨幹網與互聯網互聯互通業務的主力軍。路由和交換機之間的主要區別就是交換機發生在OSI參考模型第二層(數據鏈路層),而路由發生在第三層,即網路層。這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息,所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。
路由器(Router)又稱網關設備(Gateway)是用於連接多個邏輯上分開的網路,所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時,可通過路由器的路由功能來完成。因此,路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能,它能在多網路互聯環境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網,路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網路層的一種互聯設備。
⑺ 路由器是什麼
路由器
要解釋路由器的概念,首先要介紹什麼是路由。所謂「路由」,是指把數據從一個地方傳送到另一個地方的行為和動作,而路由器,正是執行這種行為動作的機器,它的英文名稱為Router。
簡單的講,路由器主要有以下幾種功能:
第一,網路互連,路由器支持各種區域網和廣域網介面,主要用於互連區域網和廣域網,實現不同網路互相通信;
第二,數據處理,提供包括分組過濾、分組轉發、優先順序、復用、加密、壓縮和防火牆等功能;
第三,網路管理,路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯管理和流量控制等功能。
為了完成「路由」的工作,在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據--路由表(Routing Table),供路由選擇時使用。路由表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路由表可以是由系統管理員固定設置好的,也可以由系統動態修改,可以由路由器自動調整,也可以由主機控制。在路由器中涉及到兩個有關地址的名字概念,那就是:靜態路由表和動態路由表。由系統管理員事先設置好固定的路由表稱之為靜態(static)路由表,一般是在系統安裝時就根據網路的配置情況預先設定的,它不會隨未來網路結構的改變而改變。動態(Dynamic)路由表是路由器根據網路系統的運行情況而自動調整的路由表。路由器根據路由選擇協議(Routing Protocol)提供的功能,自動學習和記憶網路運行情況,在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。
為了簡單地說明路由器的工作原理,現在我們假設有這樣一個簡單的網路。如圖所示,A、B、C、D四個網路通過路由器連接在一起。
現在我們來看一下在如圖所示網路環境下路由器又是如何發揮其路由、數據轉發作用的。現假設網路A中一個用戶A1要向C網路中的C3用戶發送一個請求信號時,信號傳遞的步驟如下:
第1步:用戶A1將目的用戶C3的地址C3,連同數據信息以數據幀的形式通過集線器或交換機以廣播的形式發送給同一網路中的所有節點,當路由器A5埠偵聽到這個地址後,分析得知所發目的節點不是本網段的,需要路由轉發,就把數據幀接收下來。
第2步:路由器A5埠接收到用戶A1的數據幀後,先從報頭中取出目的用戶C3的IP地址,並根據路由表計算出發往用戶C3的最佳路徑。因為從分析得知到C3的網路ID號與路由器的C5網路ID號相同,所以由路由器的A5埠直接發向路由器的C5埠應是信號傳遞的最佳途經。
第3步:路由器的C5埠再次取出目的用戶C3的IP地址,找出C3的IP地址中的主機ID號,如果在網路中有交換機則可先發給交換機,由交換機根據MAC地址表找出具體的網路節點位置;如果沒有交換機設備則根據其IP地址中的主機ID直接把數據幀發送給用戶C3,這樣一個完整的數據通信轉發過程也完成了。
從上面可以看出,不管網路有多麼復雜,路由器其實所作的工作就是這么幾步,所以整個路由器的工作原理基本都差不多。當然在實際的網路中還遠比上圖所示的要復雜許多,實際的步驟也不會像上述那麼簡單,但總的過程是這樣的。
增加路由器涉及的基本協議
路由器英文名稱為Router,是一種用於連接多個網路或網段的網路設備。這些網路可以是幾個使用不同協議和體系結構的網路(比如互聯網與區域網),可以是幾個不同網段的網路(比如大型互聯網中不同部門的網路),當數據信息從一個部門網路傳輸到另外一個部門網路時,可以用路由器完成。現在,家庭區域網也越來越多地採用路由器寬頻共享的方式上網。
路由器在連接不同網路或網段時,可以對這些網路之間的數據信息進行「翻譯」,然後「翻譯」成雙方都能「讀」懂的數據,這樣就可以實現不同網路或網段間的互聯互通。同時,它還具有判斷網路地址和選擇路徑的功能以及過濾和分隔網路信息流的功能。目前,路由器已成為各種骨幹網路內部之間、骨幹網之間以及骨幹網和互聯網之間連接的樞紐。
NAT:全稱Network Address Translation(網路地址轉換),路由器通過NAT功能可以將區域網內部的IP地址轉換為合法的IP地址並進行Internet的訪問。比如,區域網內部有個IP地址為192.168.0.1的計算機,當然通過該IP地址可以和內網其他的計算機通信;但是如果該計算機要訪問外部Internet網路,那麼就需要通過NAT功能將192.168.0.1轉換為合法的廣域網IP地址,比如210.113.25.100。
DHCP:全稱Dynamic Host Configuration Protocol(動態主機配置協議),通過DHCP功能,路由器可以為網路內的主機動態指定IP地址,而不需要每個用戶去設置靜態IP地址,並將TCP/IP配置參數分發給區域網內合法的網路客戶端。
DDNS:全稱Dynamic Domain Name Server(動態域名解析系統),通常稱為「動態DNS」,因為對於普通的寬頻上網使用的都是ISP(網路服務商)提供的動態IP地址。如果在區域網內建立了某個伺服器需要Internet用戶進行訪問,那麼,可以通過路由器的DDNS功能將動態IP地址解析為一個固定的域名,比如www.cpcw.com,這樣Internet用戶就可以通過該固定域名對內網伺服器進行訪問。
PPPoE:全稱PPP over Ethernet(乙太網上的點對點協議),通過PPPoE技術,可以讓寬頻數據機(比如ADSL Modem)用戶獲得寬頻網的個人身份驗證訪問,能為每個用戶創建虛擬撥號連接,這樣就可以高速連接到Internet。路由器具備該功能,可以實現PPPoE的自動撥號連接,這樣與路由器連接的用戶可以自動連接到Internet。
ICMP:全稱Internet Control Message Protocol(Internet控制消息協議),該協議是TCP/IP協議集中的一個子協議,主要用於在主機與路由器之間傳遞控制信息,包括報告錯誤、交換受限控制和狀態信息等。
總的來說,路由器與交換機的主要區別體現在以下幾個方面:
(1)工作層次不同
最初的的交換機是工作在OSI/RM開放體系結構的數據鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設計工作在OSI模型的網路層。由於交換機工作在OSI的第二層(數據鏈路層),所以它的工作原理比較簡單,而路由器工作在OSI的第三層(網路層),可以得到更多的協議信息,路由器可以做出更加智能的轉發決策。
(2)數據轉發所依據的對象不同
交換機是利用物理地址或者說MAC地址來確定轉發數據的目的地址。而路由器則是利用不同網路的ID號(即IP地址)來確定數據轉發的地址。IP地址是在軟體中實現的,描述的是設備所在的網路,有時這些第三層的地址也稱為協議地址或者網路地址。MAC地址通常是硬體自帶的,由網卡生產商來分配的,而且已經固化到了網卡中去,一般來說是不可更改的。而IP地址則通常由網路管理員或系統自動分配。
(3)傳統的交換機只能分割沖突域,不能分割廣播域;而路由器可以分割廣播域
由交換機連接的網段仍屬於同一個廣播域,廣播數據包會在交換機連接的所有網段上傳播,在某些情況下會導致通信擁擠和安全漏洞。連接到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域,廣播數據不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有VLAN功能,也可以分割廣播域,但是各子廣播域之間是不能通信交流的,它們之間的交流仍然需要路由器。
(4)路由器提供了防火牆的服務
路由器僅僅轉發特定地址的數據包,不傳送不支持路由協議的數據包傳送和未知目標網路數據包的傳送,從而可以防止廣播風暴。
交換機一般用於LAN-WAN的連接,交換機歸於網橋,是數據鏈路層的設備,有些交換機也可實現第三層的交換。 路由器用於WAN-WAN之間的連接,可以解決異性網路之間轉發分組,作用於網路層。他們只是從一條線路上接受輸入分組,然後向另一條線路轉發。這兩條線路可能分屬於不同的網路,並採用不同協議。相比較而言,路由器的功能較交換機要強大,但速度相對也慢,價格昂貴,第三層交換機既有交換機線速轉發報文能力,又有路由器良好的控制功能,因此得以廣泛應用。
目前個人比較多寬頻接入方式就是ADSL,因此筆者就ADSL的接入來簡單的說明一下。現在購買的ADSL貓大多具有路由功能(很多的時候廠家在出廠時將路由功能屏蔽了,因為電信安裝時大多是不啟用路由功能的,啟用DHCP。打開ADSL的路由功能),如果個人上網或少數幾台通過ADSL本身就可以了,如果電腦比較多你只需要再購買一個或多個集線器或者交換機。考慮到如今集線器與交換機的 價格相差十分小,不是特殊的原因,請購買一個交換機。不必去追求高價,因為如今產品同質化十分嚴重,我最便宜的交換機現在沒有任 何問題。給你一個參考報價,建議你購買一個8口的,以滿足擴充需求,一般的價格100元左右。接上交換機,所有電腦再接到交換機上就行了。餘下所要做的事情就只有把各個機器的網線插入交換機的介面,將貓的網線插入uplink介面。然後設置路由功能,DHCP等, 就可以共享上網了。
看完以上的解說讀者應該對交換機、集線器、路由器有了一些了解,目前的使用主要還是以交換機、路由器的組合使用為主,具體的組合方式可根據具體的網路情況和需求來確定。
路由器是互聯網路中必不可少的網路設備之一,路由器是一種連接多個網路或網段的網路設備,它能將不同網路或網段之間的數據信息進行「翻譯」,以使它們能夠相互「讀」懂對方的數據,從而構成一個更大的網路。 路由器有兩大典型功能,即數據通道功能和控制功能。數據通道功能包括轉發決定、背板轉發以及輸出鏈路調度等,一般由特定的硬體來完成;控制功能一般用軟體來實現,包括與相鄰路由器之間的信息交換、系統配置、系統管理等。